[发明专利]感应加热装置和用感应加热装置制造部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过感应来加热金属表面的方法和装置，特别用于对尤其是热塑性或热固性基体的复合材料进行模制或变形。

背景技术

为了加热金属表面以对尤其是由塑料制成的部件或复合部件进行模制，存在一种将感应导线埋入一定体积的树脂等中的公知方式，该体积的待加热表面包括由磁性材料制成的板，该板称为“基座”。所述加热通过感应体与磁性板之间的电磁耦合来实现。

这种技术具有很大缺陷从而使其难于应用。事实上，基座的加热是不均匀的，因为在每根感应导线位置处的加热幅度最大，而在这些位置之间的加热幅度逐渐减小。再者，由于树脂是绝热体，所以难于在两个工作循环之间实现必要的冷却。再者，加热和冷却循环可能会改变该树脂的机械特性。最后，树脂的抗冲击性是低的。

发明内容

本发明克服了这些缺点。

本发明的装置包括本体，所述本体的至少一个部分由磁性导热材料制成，在待加热表面附近具有多个封闭腔室，每个所述腔室环绕一个感应体，通过感应产生于所述腔室的壁上的热量通过传导传递到所述加热表面，所述腔室之间的距离以及所述腔室相对于所述加热表面的位置设置为使得所述表面上的加热大体上是均匀的。

所述磁性导热材料是例如钢。

因此，所述表面的加热是均匀的，并且效率很高，因为在腔室完全环绕感应体时每个感应体与相应腔室之间的耦合是最优的。再者，与树脂相比，加热表面本体的材料对老化不是很敏感。

由于构成所述装置的本体的磁性材料是热导体，所以能够高效地进行冷却。

在一种实施方式中，为了使加热表面相对侧上由感应引起的热量损失最小化，本体的相对于所述腔室与待加热表面位于相对一侧的部分由非磁性材料制成。

在一种实施方式中，所述腔室采取位于所述本体的两个部分中的凹槽的形式，终止于所述待加热表面的第一部分由磁性材料制成，与所述表面相对的第二部分由例如非磁性材料制成。

所述凹槽、从而是所述腔室可具有任意非特定的截面，例如可具有圆形或方形或矩形截面。

在一种实施方式中，设置通道以在两个表面加热循环之间进行冷却，所述通道设计成冷却流体从中流过，这些通道位于所述腔室和所述加热表面之间。所述通道的方向例如平行于所述腔室。作为一种变型，它们的方向垂直于所述腔室。

根据一种实施方式，每个感应体都呈管状，其中，中央通道用于循环冷却流体。此感应体的冷却也能够用于在两个加热循环之间冷却所述装置的本体。

作为一种变型，优选地，沿感应管的外表面包覆有绝缘体，所述管的外表面——可能地为绝缘体的外表面——与腔室的内壁隔开一个距离，从而形成一个环状空间以用于另一冷却流体的循环，所述另一冷却流体设计成在两个加热循环之间冷却本体。因此，通过这种实施方式，使冷却装置的空间要求最小化。再者，能够容易地将感应体定位于它们的腔室中。

在这个最近述及的实施方式中，热量损失是最小的，因为在感应加热的过程中，感应体腔室的壁之间的空气构成绝热体，因为当然地，在两个循环之间进行冷却的流体在此加热阶段中是不流过的。

在另一种实施方式中，腔室内壁和每个感应体之间的空间完全被电绝缘体填充。

在一种实施方式中，加热设备包括两个上述类型的装置，例如，一个装置形成凹模，而另一个形成凸模。两个装置能够以下述方式供电，使得它们的温度不同，以便例如在同一部件上获得不同的表面状态。

待模制的表面可以具有任意非特定的表面面积。

本发明还涉及一种采用上述装置通过至少一个加热表面以模制或变形来制造部件的方法。本发明还涉及一种通过包括有至少两个上述装置的设备以模制或变形来制造部件的方法。

附图说明

通过参照附图来描述的本发明的某些实施方式，本发明的其他特征和优点将变得明显，附图中：

图1是根据本发明的装置的视图；

图1a示出图1所示装置的一部分；

图2是图1所示装置的俯视图；

图3是示出用于图1所示装置的冷却装置的可替代实施方式的视图；

图4、5和6是根据本发明的模具的示例视图。

具体实施方式

在图1所示的示例中，装置10构成一个模具的半个部分，该模具用于通过加热来成型和/或变形部件。因此，在该示例中，装置10形成模具的下部，模具的上部没有示出。

在该装置10中，因此需要加热上表面12来变形或模制部件14。